JP2003269788A - ヒートポンプ式給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】貯湯槽内上部に所定の湯量を確保するようにし
て、昼間の湯切れを防止し、また、流入する湯の温度が
低い場合には高温の湯と混合しないようにして常時高温
の湯を給湯可能とするヒートポンプ給湯機を提供するこ
とにある。 【解決手段】沸き上げた湯を貯湯槽内に導入する導入管
と、この導入管の周囲に配されて導入管により流入する
湯を誘導する誘導管とを貯湯槽内の壁面より突出させて
設けると共に、前記導入管の先端部側面に湯を放出する
放出口を設け、前記誘導管は導入管の径より大きい径で
導入管の周囲に導入管と所定の空間を介して設け、この
誘導管の上端部は開放されていると共に貯湯槽上部内の
壁面と所定の距離を有して離れており、誘導管の下端部
は開放されていると共に導入管の下端部より所定の距離
を有して突出しているヒートポンプ式給湯機とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はヒートポンプ式給湯
機に関するもので、特に貯湯槽内に沸き上げた湯を導入
する貯湯槽の構造および湯の沸上げに係わるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の給湯機には貯湯槽を持たずにガス
等を燃焼させて、その強力な燃焼熱で瞬間的に水を沸き
上げて湯を供給する燃焼式給湯機や、大容量の貯湯槽を
持ち夜間割引きの安い電力を利用して、夜の間に電気ヒ
ーターで加熱した大量の湯を貯湯槽に貯湯し、昼間は貯
湯槽に貯湯した湯を使う電気温水器等があった。しか
し、最近では電気温水器に比較してエネルギー効率が数
倍も良いと云われるヒートポンプ式給湯機が普及し始め
てきている。

【０００３】ヒートポンプ式給湯機は熱源に冷媒の状態
変化を利用しているので、電気ヒーターで水を直接加熱
して沸かすよりもエネルギー効率が３００〜５００％も
良く、またガス等を燃焼しないので空気中にＣＯ２を排
出せず地球環境にやさしい給湯機と云われている。しか
し、燃焼式給湯機のように強力な燃焼熱で瞬間的に水を
沸き上げることができないため、電気温水器と同様に、
夜の間に夜間割引きの安い電力を利用して大量の湯を貯
湯槽に貯湯し、日中は貯湯槽に貯湯した湯を使う方法が
一般的であった。

【０００４】その一つの方法として特開２００１−２２
１５００公報が開示されている。このヒートポンプ式給
湯機では、冷媒の凝縮熱で水を温める水熱交換器を貯湯
槽の中に設けて、その周囲を対流制御ガイドで被い、水
が温められたとき比重が軽くなる現象を利用した煙突効
果で貯湯槽内全体に自然対流を起こし、貯湯槽内の湯水
を沸き上げている。しかしこの場合にも、ヒートポンプ
給湯機を運転したばかりの立ち上がり時には、ヒートポ
ンプ回路が安定していないため対流制御ガイド内の湯水
を充分に温めることができない。そのため、ヒートポン
プ給湯機の運転開始時には温度の低い湯水が貯湯槽内の
高温の湯と混合して高温の湯の温度を下げることにな
る。そのため、貯湯槽内の湯水を沸き上げるには湯水の
使用頻度の少ない夜間に、割引きで安くなる夜間電力を
利用して湯を沸き上げ、昼間はその湯を使用することに
なる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のヒートポンプ式
給湯機は夜間の安い電気料金を利用して、夜中にヒート
ポンプ回路を運転して湯を沸かし、貯湯槽に高温の湯を
貯え、昼間はヒートポンプ回路を運転しないで貯湯槽に
貯えている湯を使用するという使い方をしている。その
ため、時には貯湯槽の湯を使いきってしまい、昼間、湯
切れを起こすという問題があった。

【０００６】ヒートポンプ給湯機は運転を開始しても機
能上、ヒートポンプ回路の圧力条件が安定するまでの数
分間は冷媒の凝縮熱を充分に得ることができないため、
温度の低い湯水を高温の湯に沸き上げることができな
い。そして、ヒートポンプ式給湯機を運転したばかりの
温度の低い湯水が貯湯槽に流入すると、貯湯槽の温度の
高い湯と混合して、高温の湯の温度を下げることにな
り、高温の湯を有効に使用することができなくなる問題
がある。また、貯湯槽内上部に確保している高温の湯が
所定の湯量より少なくなったとき、湯を補充するが、ヒ
ートポンプ回路を運転した当初は沸き上げた湯の温度が
充分に上がらず温度の低い湯が貯湯槽内に流入し、貯湯
槽内の高温の湯と流入する温度の低い湯が混合して高温
の湯の温度が下がり高温の湯を有効に活用することがで
きなくなる可能性がある。本発明はこのような従来の問
題を解決するもので、貯湯槽内上部に所定の湯量を確保
するようにして、昼間の湯切れを防止し、また、流入す
る湯の温度が低い場合には高温の湯と混合しないように
して常時高温の湯を給湯可能とすることを第１の目的と
する。

【０００７】そして、貯湯槽に貯湯した高温の湯が所定
の湯量より少なくなった場合に高温の湯を所定量確保
し、且つ電気使用料金を安価にすることを第２の目的と
する。また、貯湯槽内全体の湯を高温の湯に沸き上げる
際に、電気使用料金を安価にする為に夜間電力を使用す
る場合は、夜間の早い時刻に沸き上げを完了させると貯
湯槽表面から放熱して貯湯温度を下げると共に熱の無駄
になる。この貯湯槽表面からの無駄な放熱の低減を図る
ことを第３の目的とするものである。また、貯湯槽内全
体の湯を所定の高温の湯に沸き上げる際に、沸き上げに
使用する電力を少なくすることを第４の目的とするもの
である。

【０００８】さらに、電気温水器における水の動きを見
ると、貯湯槽内の温水は常に上方から取り出され、その
量に相当する水が貯湯槽下から供給され、貯湯槽内の水
は温水の使用と共に常に貯湯槽内を下から上に移動す
る。それに対して、ヒートポンプ給湯機の場合には、温
水の取り出しは貯湯槽上部でありまた給水は貯湯槽下部
からである点は電気温水器と同じであるが、沸き上げる
場合には循環ポンプで貯湯槽下部の水を水熱交換器に送
り水の温度を上げて沸き上げ、この沸き上げたお湯を貯
湯槽上部に導入する。これによって、沸き上げ前には貯
湯槽上方にあった温水は、新たに沸き上げられたお湯に
より押し下げられて貯湯槽１３底部に移動する。

【０００９】従って、ヒートポンプ給湯機の場合には、
水若しくは温水が常に貯湯槽内を下から上に移動する動
きになるとは限らないため、毎日のお湯（温水）使用量
がほぼ同じで且つ貯湯槽１３の貯湯容量の全部を使用せ
ず残湯（残温水）が数日続く場合には、貯湯槽内の温水
の一部は貯湯槽に長期停滞する可能性が考えられ、使用
目的によっては衛生的な問題の生じる可能性がある。こ
のような問題の生じる可能性を無くし、衛生的な温水を
出湯できるようにすることが第５の目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の目的を達
成するために、圧縮機、冷媒凝縮器、減圧装置、室外側
熱交換器等を冷媒配管で接続して構成するヒートポンプ
回路と、貯湯槽、前記冷媒凝縮器と熱交換する水熱交換
器、前記貯湯槽内と前記冷媒凝縮器の水若しくは温水を
循環させる循環ポンプ等を配管で接続して構成する水循
環回路とを有するヒートポンプ式給湯機において、沸き
上げた湯を貯湯槽内に導入する導入管と、この導入管の
周囲に配されて導入管により流入する湯を誘導する誘導
管とを貯湯槽内の上部壁面より突出させて設けると共
に、前記導入管の先端部側面に湯を放出する放出口を設
け、前記誘導管は導入管の径より大きい径で導入管の周
囲に導入管と所定の空間を隔てて設け、誘導管の上端部
は貯湯槽上部内の壁面と所定の距離を有して離れてお
り、誘導管の下端部は導入管の下端部より所定の距離を
有して突出させている。

【００１１】そして、本発明の第２の目的を達成するた
めに、湯を使用する頻度の多い時間帯では、貯湯槽内上
部に貯湯した高温の湯量が、所定の湯量より少なくなっ
た場合に、随時沸上げ運転をおこなって高温の湯を補充
し、貯湯槽内上部に所定の湯量を確保するとともに、湯
を使用する頻度の少ない夜間に、貯湯槽内全体の湯を所
定の貯湯温度に沸き上げている。

【００１２】また、本発明の第３の目的を達成するため
に、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度に沸き上げる際
に、湯の使用量の多くなる朝に近い時間（例えば、夜か
ら朝に切り換わる時）迄に湯の沸き上げを完了させるよ
うにする。即ち、沸き上げ開始の時点で貯湯している湯
の温度と湯の量から沸き上げにかかる時間を演算し、所
定の時刻までに沸き上げを完了させるための運転開始時
刻を算出し、現在時刻がその運転開始時刻に達していな
ければ沸上げ運転を待機し、現在時刻がその運転開始時
刻に達した後、沸上げ運転を開始して所定の時刻までに
沸き上げを完了させるようにしている。

【００１３】また、本発明の第４の目的を達成するため
に、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度へ沸き上げる際
に、その時点で所定の貯湯温度の湯量と、所定の貯湯温
度に達していない湯の温度と湯量を検出し、その湯の温
度が所定の中間温度以下の場合には、中間温度以下の湯
を中間温度まで沸き上げ、中間温度の湯が総て中間温度
に達した後に、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度に沸
き上げるようにしている。

【００１４】さらに、本発明の第５の目的を達成するた
めに、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度へ沸き上げた
のち、貯湯槽内底部の温水が早期に使用されるように、
循環ポンプのみを運転して貯湯槽内底部の温水を貯湯槽
上方へ移動するようにした。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細について一実
施例をもとに図により説明する。図１は本発明のヒート
ポンプ式給湯機の一実施例における回路構成図、図２は
本発明の一実施例におけるエンタルピー圧力線図、図３
は２段沸上げにおけるエンタルピー圧力線図、図４は貯
湯槽の一実施例の説明図、図５は導入管および誘導管の
説明図、図６は導入管および誘導管の別な実施例の説明
図、図７は導入管から高温の湯が流入する場合の説明
図、図８は導入管から低温の湯が流入する場合の説明
図、図９は図４の導入管構成を変えた実施例の説明図、
図１０は貯湯槽内の温度分布図、図１１は沸上げ方式の
フローチャート、図１２は季節による貯湯温度と給水温
度の関係図である。

【００１６】図１において１はヒートポンプ回路、２は
圧縮機、３は凝縮する冷媒が水循環回路の水と熱交換す
る冷媒凝縮器、４は減圧装置、５は室外側熱交換器、６
は冷媒凝縮器３と減圧装置４の間を流れる冷媒と室外側
熱交換器５と圧縮機２の間を流れる冷媒の間で冷媒同士
を熱交換させる液ガス熱交換器、７はヒートポンプ回路
内を循環する冷媒が過剰状態になったときに圧縮機２が
液冷媒を吸い込まないように液冷媒の戻り量を調整して
いるＳタンク、８、９は液用冷媒配管、１０はガス用冷
媒配管、１１は送風機である。１２は水循環回路、１３
は貯湯槽、１４は水循環回路１２の冷温水を循環させる
循環ポンプ、１５は前記冷媒凝縮器３と水循環回路１２
の水を熱交換させる水熱交換器、１６は貯湯槽下部に貯
湯した湯水を水熱交換器１５に供給する供給管、１７は
水熱交換器１５で沸き上がった湯を貯湯槽１３に導く温
水管、１８は貯湯槽１３内に設けた導入管、１９は誘導
管、２０は給水管、２１は給湯管、２２は使用端末であ
る。

【００１７】図１の構成において、気体状の冷媒は圧縮
機２で圧縮されて、高温高圧の気体状の冷媒として冷媒
凝縮器３に送り出される。冷媒凝縮器３で高温高圧の気
体状の冷媒は、水循環回路１２の循環ポンプ１４で供給
管１６を通して供給されてくる貯湯槽１３下部の温度の
低い湯水を加熱して温め、冷媒自身は熱を奪われて温度
の下がった高圧の液状冷媒になって冷媒凝縮器３を出て
くる。

【００１８】そして、冷媒凝縮器３を出てきた高圧の液
状冷媒は液ガス熱交換器６に送り込まれる。液ガス熱交
換器６で高圧のまだ温度の高い液状冷媒は、室外側熱交
換器５から出て圧縮機２に戻る低温の気体状冷媒と熱交
換して、圧縮機２に戻る低温の気体状冷媒を加熱して温
度を上げ、自らは熱を奪われて温度が下がった液状冷媒
として減圧装置４に入る。

【００１９】減圧装置４で圧力を下げられて蒸発し易い
状態になった液状冷媒は室外側熱交換器５に入る。室外
側熱交換器５では圧力が低く蒸発し易い状態の液状冷媒
は、送風機１１で送られてくる外気から熱を吸収して蒸
発し、低温の気体状冷媒に変化して室外側熱交換器５を
出てくる。そして先に説明した液ガス熱交換器６に入
り、冷媒凝縮器３から出てきた高圧のまだ充分に温度の
高い液状冷媒によって温められて、加熱気味の気体状冷
媒となって液ガス熱交換器６から出てくる。液ガス熱交
換器６で温められた分、加熱気味の気体状冷媒としてＳ
タンク７を通り、圧縮機２に戻ることになる。

【００２０】本実施例のヒートポンプ回路１では液ガス
熱交換器６を用いてヒートポンプ運転時の成績係数の向
上を図っているが、液ガス熱交換器６を使用しないで冷
媒凝縮器３から出た冷媒を直接減圧装置４に送り込み、
室外側蒸発器５から出た冷媒を直接Ｓタンク７を通して
圧縮機２に戻す、液ガス熱交換器６を採用しない一般的
なヒートポンプ回路においても、本発明によるヒートポ
ンプ給湯機の貯湯槽の構造、および湯の沸上げ方式を適
用できることは云うまでもない。

【００２１】先に説明したように本実施例のヒートポン
プ回路１では液ガス熱交換器６を採用しているので、ヒ
ートポンプ回路運転時のエンタルピー圧力線図は図２の
実線のようになる。図２の破線は液ガス熱交換器６を組
み込まない場合のエンタルピー圧力線図である。

【００２２】すなわち、液ガス熱交換器６での熱の移動
は、ヒートポンプ回路内の閉ざされた系における冷媒同
士の熱交換なので、ヒートポンプ回路外部との熱の出入
りがないため△ｈ１＋△ｈ２＝０となり、したがって−
△ｈ１＝△ｈ２となる。熱量△ｈ１と熱量△ｈ２とは同
一量の熱量であって、熱を放出するか、吸収するかの方
向のみが異なることになる。すなわち、冷媒凝縮器３を
出た液状冷媒は△ｈ１に相当する熱を奪われて温度を下
げ、一方、室外側熱交換器５を出たガス状冷媒は△ｈ２
に相当する熱を吸収して、加熱気味の気体状冷媒とな
る。そして圧縮機２に入り、圧縮機２で断熱的に圧縮さ
れるので、液ガス熱交換器６で加熱された△ｈ２に相当
する分温度の高い高圧の気体状の冷媒として圧縮機２か
ら吐出される。

【００２３】液ガス熱交換器６を組み込まない破線のヒ
ートポンプ回路に対し、液ガス熱交換器６を組み込むこ
とにより圧縮機２出口の吐出ガス温度をＴ１からＴ２に
高くすることができ吐出ガスの過熱域を有効に利用でき
るため、貯湯槽１３に貯湯する湯の温度をより高くする
ことができるようになる。さらに、液ガス熱交換器６を
組み込んだことにより、吐出ガスの過熱域を有効に利用
できるため実線のように圧力比が小さくなりヒートポン
プ回路１の効率を表す成績係数ＣＯＰが向上し、したが
って、電力消費量の少ない、しかも高温の湯を得ること
のできる効率の良いヒートポンプ式給湯機を得ることが
できる。

【００２４】本実施例のヒートポンプ式給湯機では貯湯
槽１３の湯水を沸き上げるとき、貯湯している湯の温度
と湯量により沸上げ方式を切り換え、沸き上げに使用す
る電力の削減を図って省電力運転を行なっている。すな
わち、貯湯槽１３内に給水管２０で給水された温度の低
い湯水が多い場合は、大電力を使って一度に目標とする
貯湯温度に沸き上げるのでなく、図３により説明したよ
うに一旦暫定的な中間温度に沸き上げて、その後、目標
の貯湯温度に沸き上げる２段沸上げ方式を採用してい
る。２段階に分けて沸き上げることにより、沸き上げる
時間を短縮するとともに、省電力運転を行っている。

【００２５】また、使用端末２２で使用する湯の温度は
約４０℃の湯を得ることができれば、夏冬ともに実用上
支障がない。そして、本実施例では夏冬ともに貯湯槽１
３に貯湯した高温の湯と給水管２０から給水される水道
水を混合して使用するものとし、図１２に示すように夏
期の水道水２５℃に対し貯湯槽１３の貯湯温度を６０℃
に、冬期の水道水１０℃に対し貯湯槽１３の貯湯温度を
７０℃に設定している。季節に応じて、あるいは給水さ
れる水道水の温度に応じて貯湯槽１３の貯湯温度を管理
することにより、貯湯槽１３の表面から無駄な放射熱と
して放射される熱量を減らし、貯湯している湯温の低減
を防ぐことができる。

【００２６】また、貯湯槽１３に貯湯している高温の湯
と給水管２０から給水される水道水を混合して使用する
ことにより、貯湯槽１３に貯湯している湯量の２倍の量
を４０℃の湯として使用端末２２で使用することができ
る。そして、夏冬における水道水との混合比を変えるた
り、貯湯槽１３の貯湯温度を低く設定することにより、
貯湯槽１３の表面からの無駄な放熱を低減し、また、沸
き上げ時間を短縮することができ、より経済的なヒート
ポンプ式給湯機として稼動させることができる。本実施
例では冬期の条件である貯湯温度を７０℃に、中間温度
を４５℃に設定しているが、先に説明したように、これ
らの設定条件はそれぞれのヒートポンプ給湯機において
自由に設定することになる。

【００２７】図３において、実線は所定の貯湯温度７０
℃に沸き上げる（ａ）モード運転を示し、破線は中間温
度４５℃に沸き上げる（ｂ）モード運転を示している。
（ａ）モード運転は貯湯槽１３内の湯水が中間温度に達
している場合に行なう運転モードで、（ｂ）モード運転
で沸き上げられた４５℃の湯水を１Ｌ／分で循環して７
０℃の湯水に沸き上げる運転モードである。（ｂ）モー
ド運転は貯湯槽１３内の湯水の温度が中間温度の４５℃
に達していない場合に行なう運転モードで、貯湯槽１３
内の湯水を（ａ）モード運転の２倍の２Ｌ／分で循環し
て、急速に中間温度の４５℃の温水に沸き上げる運転モ
ードである。図３に示すように（ｂ）モード運転の場
合、圧縮機２の仕事量はＢとなり、（ａ）モード運転の
場合のＡより少なく、また、先に説明したように湯水の
循環量も２倍になるため、ヒートポンプ回路１の成績係
数ＣＯＰが向上し省電力運転ができるとともに、循環量
も多いためより速く湯水を沸き上げることができるよう
になる。なお、先に説明した湯の温度や湯の循環量は本
実施例で採用した値であって、それぞれのヒートポンプ
給湯機の構成要素、あるいは貯湯槽の容量、水循環量等
の要素により、それぞれの最適値を選定することにな
る。

【００２８】ヒートポンプ式給湯機の湯水の供給は図１
の水循環回路１２に示すようにして行なわれる。すなわ
ち給水管２０から供給された水道水は、一度貯湯槽１３
の底部から貯湯槽１３に入ることにより貯湯槽１３内の
上部に溜まっている湯水に圧力をかけ、使用端末２２が
使われたときに給湯管２１を通して使用端末２２へ湯水
を送り出すための圧力の一部として利用されている。貯
湯槽１３に流入した水道水は、貯湯槽１３内で温度の下
がった湯水とともに循環ポンプ１４で水熱交換機１５に
送り込まれる。水熱交換機１５では冷媒凝縮器３を流れ
る冷媒の流れに対して、対向して流れる対向流で湯水を
流しているので、より高い熱交換効率で沸き上げられて
ゆく。図３に示すように冷媒凝縮器３の下流および中間
領域で６５℃まで沸き上げられた湯水は、冷媒凝縮器３
の入口部でより高温のガス状冷媒で更に沸き上げられ、
７０℃の湯となって水熱交換機１５を出てくることにな
る。

【００２９】先にも説明したように水熱交換機１５で加
熱されて７０℃になった湯は貯湯槽１３の上部から導入
管１８を通して貯湯槽１３に流入して、貯湯槽１３の上
部に高温の湯として貯えられる。使用端末２２の蛇口が
開けられると貯湯槽１３内上部の高温の湯は下部から入
った水道水の圧力と循環ポンプ１４の運転による動圧力
で、給湯管２１を通して使用端末２２へ供給されること
になる。

【００３０】また、貯湯槽１３の中で水道水と熱交換し
たり、貯湯槽１３の表面から放熱したりして温度の下が
った貯湯槽内の湯は比重が重くなるので貯湯槽１３の中
を自然に下がってゆき、貯湯槽１３の下側から流入して
きた水道水と混合して、循環ポンプ１４で水道水ととも
に供給管１６を通って水熱交換機１５に送り出され、再
び沸き上げられ高温の湯となって貯湯槽１３の上部に貯
えられることになる。したがって、貯湯槽内の上部には
絶えず温度の高い湯が貯えられ、下部には温度の低い湯
が貯えられていることになる。

【００３１】次に貯湯槽１３の構造および沸き上げた湯
を導入する導入管１８および誘導管１９の詳細の構造に
ついて説明する。

【００３２】貯湯槽１３には図４に示すように貯湯槽１
３内の一定容量を示す位置に温度センサーが設けられて
いる。上部より湯量が約５０Ｌの位置に温度センサーＳ
１、湯量が約１００Ｌの位置に温度センサーＳ２、湯量
が約１５０Ｌの位置に温度センサーＳ３、湯量が約２０
０Ｌの位置に温度センサーＳ４、湯量が約２５０Ｌの位
置に温度センサーＳ５がそれぞれ設けられている。そし
て、導入管１８および誘導管１９が貯湯槽１３の天井部
のほぼ中央部に、貯湯槽１３内に所定の長さを突出して
設けられていて、その詳細は図５のようになっている。

【００３３】すなわち、導入管１８の先端部１８ｂは水
熱交換器１５で沸き上げられた湯がそのまま下方に流れ
ない様に閉じられていて、また先端部の側面には沸き上
げられた湯を側面に放出する放出口１８ａが複数個設け
られている。また、導入管１８の周囲には導入管１８と
所定の空間を有して導入管１８より径の大きい誘導管１
９が設けられている。誘導管１９の上端部は貯湯槽１３
の天井面と所定の間隔を有して離れており、誘導管１９
の下端部は導入管１８の下端部より所定の長さを有して
突出している。そして、誘導管１９の下端部は貯湯槽１
３の貯湯湯量約１００Ｌの位置にある温度センサーＳ２
とほぼ同一高さになっている。誘導管１９への導入管１
８の挿入寸法Ｌ１、Ｌ２の関係等は貯湯槽１３に常時確
保する湯の量、沸き上げるときの循環ポンプ１４の循環
量、導入管１８の径や誘導管１９の径等の設定が変るこ
とにより変ってくる。

【００３４】図７に示すように、誘導管１９の上端部の
圧力をＰ１、誘導管１９の下端部の圧力をＰ２とする
と、Ｐ２はＰ１＋（Ｌ１＋Ｌ２に相当する湯圧）を受け
ることになる。導入管１８から湯水が導入していない場
合には、誘導管１９内のそれぞれの圧力に相当する圧力
をＰ１’、Ｐ２’とすると、貯湯槽１３内のそれぞれの
圧力Ｐ１、Ｐ２は同一となり、湯水は静止している。

【００３５】この状態で（ａ）モード運転を行ない、水
熱交換器１５により７０℃に沸き上げられた湯が導入管
１８の先端部１８ａおよび放出口１８ｂから誘導管１９
の内部に流入すると、沸き上げられたばかりの湯は誘導
管１９内を満たすことになる。誘導管１９内の湯は貯湯
槽１３に貯湯されている湯より温度が高く、比重が軽い
ため、誘導管１９内の（Ｌ１＋Ｌ２に相当する湯圧）は
貯湯槽１３内の（Ｌ１＋Ｌ２に相当する湯圧）より小さ
くなる。したがって、圧力Ｐ２’は圧力Ｐ２より小さく
なり、その圧力差△Ｐ２＝Ｐ２’−Ｐ２は負圧になるの
で、導入管１８から誘導管１９内に流入した湯水は圧力
差△Ｐ２で、誘導管１９の上部に向って押し上げられ、
７０℃に沸き上げられた高温の湯は誘導管１９の上端部
より貯湯槽１３の天井面に沿って流出し、貯湯槽１３内
の天井部に高温の湯として貯えられてゆく。

【００３６】また、先にも説明したように、（ａ）モー
ド運転では湯水の循環量を１Ｌ／分と少なくしているた
め、７０℃に沸き上げられた湯水は貯湯槽１３内に貯湯
されている湯面を撹乱することなく、天井部より静かに
貯えられてゆく。その結果、貯湯槽１３内の高温の湯
は、境界面をあまり乱すことなく高さ方向に対する温度
変化の少ない温度分布を示すことになる。この様子を図
１０に示すと（ａ）から時間の経過と共に（ｂ）に示す
ように低温の湯面を静かに押し下げていく。

【００３７】次に、中間沸き上げの（ｂ）モード運転の
場合は、水熱交換器１５で沸き上げられた湯の温度は中
間温度の４５℃なので、導入管１８の先端部１８ａおよ
び放出口１８ｂから誘導管１９の内部に流入すると、貯
湯槽１３内の上部に貯湯されている７０℃の湯より温度
が低く、比重が重いため、誘導管１９内の（Ｌ１＋Ｌ２
に相当する湯圧）は貯湯槽１３内の（Ｌ１＋Ｌ２に相当
する湯圧）より大きくなり、圧力Ｐ２’は圧力Ｐ２より
大きくなる。その圧力差△Ｐ２＝Ｐ２’−Ｐ２は正圧に
なるので、導入管１８から誘導管１９内に流入した湯水
は圧力差△Ｐ２で、図８に示すように誘導管１９の下端
部より貯湯槽１３内に流入することになる。

【００３８】しかし誘導管１９の下端部は、貯湯槽１３
に７０℃の湯として貯えている１００Ｌの湯の下部面に
相当しているため、７０℃の湯と混合することなく、７
０℃の湯の下側に流入して、貯湯槽１３の下部の湯温を
中間温度に沸き上げてゆく。このように（ｂ）モード運
転で低温の湯水を中間温度の４５℃に沸き上げる場合
は、４５℃の温水が７０℃の湯として貯えている１００
Ｌの湯の下部面に流入するため、図１０の（ｃ）に示す
ようにのように低温部の湯水の温度が上昇し、時間の経
過と共に図１０の（ｄ）に示すようにタンク下まで中間
温度の４５℃に沸き上がる。その後、（ａ）モード運転
に切り換わると、貯湯槽内の総ての湯が７０℃に沸き上
げられることになる。

【００３９】したがって、ヒートポンプ給湯機を（ｂ）
モード運転で運転している場合でも貯湯槽１３の上部に
は７０℃の湯を１００Ｌ貯湯しているので、使用端末２
２で湯水が使われても、貯湯槽１３の上部に７０℃で貯
湯している１００Ｌの湯の一部を直ぐ使用端末２２に給
湯することができる。

【００４０】本発明では、ヒートポンプ給湯機の運転を
開始した当初の充分に沸き上がっていない温度の低い湯
水は比重が重いので貯湯槽１３の下部に流入し、充分に
沸き上がって温度が高くなった湯は比重が軽くなるので
貯湯槽１３の上部に流入することになる。そして、誘導
管１９の下端部を常時確保しようとする貯湯量の下部面
より下にすることにより、所定量の高温の湯を常時確保
することができるようになる。

【００４１】なお、本発明では導入管１８と誘導管１９
を使用し、沸き上げた湯水の温度による比重差を利用し
て高温の湯は貯湯槽１３の上部に、低温の湯は貯湯槽１
３の下部に切り換えて導入している。しかし、図６のよ
うに誘導管１９の下端部に蓋１９ａを設けて、貯湯槽１
３に湯を供給する供給管１６の温度から湯温を検出し
て、湯温の低い湯の場合には蓋１９ａを（ｃ）の位置に
開放して、温度の低い湯を貯湯槽１３の下方に流入さ
せ、温度が高い湯の場合には蓋１９ａを（ｂ）の位置で
閉鎖して、温度の高い湯を貯湯槽１３の上方に流入させ
ることにより、図５と同様の効果を得ることができる。

【００４２】また、単純な方法としては図９に図示の実
施例の様に、二つの導入管１７ａ，１７ｂを設け、その
上流に弁２３ａ，２３ｂをそれぞれ設け、入ってくる温
水の温度が貯湯槽１３上部の温水の温度よりも高い場合
には弁２３ｂを開，弁２３ａを閉にし、入ってくる温水
の温度が貯湯槽１３上部の温水の温度よりも低い場合に
は弁２３ａを開，弁２３ｂを閉にして、温水を貯湯槽１
３内に入れることにより同様の効果が得られる。

【００４３】次に沸き上げ運転の方式についての図１１
のフローチャートで説明する。最初にヒートポンプ給湯
機の貯湯槽１３に給水管２０を通して水道水を満たし、
ＳＴ１で貯湯槽１３に貯湯する湯の貯湯温度を設定す
る。貯湯温度の設定方法として、給水管２０から給水す
る水の温度を測定し、ヒートポンプ給湯機に内蔵したタ
イマー等により季節条件を加味して自動的に貯湯温度を
設定する方法や、手動により貯湯温度を設定する方法、
また、その両方をとり込んだ方法等が考えられる。本実
施例では、冬期の貯湯温度は７０℃に、夏期の貯湯温度
は６０℃に設定していて、本フローチャートでは貯湯温
度に冬期の７０℃を使用し、中間温度は４５℃に設定し
ている。

【００４４】貯湯温度が設定されるとＳＴ２で温度セン
サーＳ１の温度をチェックする。温度センサーＳ１が７
０℃に達していない場合にはＮに分岐し、ヒートポンプ
給湯機の電源をオンにし、ヒートポンプ回路を（ａ）モ
ードで運転する。そして、ＳＴ１１でインターバルタイ
マーを作動させて、本実施例では１分間の間隔をおい
て、再びＳＴ２で温度センサーＳ１の温度をチェックす
る。温度センサーＳ１の温度が７０℃以上になるまで
（ａ）モードで運転を継続しながら、この経路を１分ご
とに繰り返す。

【００４５】そして、温度センサーＳ１の温度が７０℃
以上になるとＳＴ３に分岐し、温度センサーＳ２の温度
をチェックする。温度センサーＳ２が７０℃に達してい
ない場合にはＮに分岐し、ヒートポンプ回路は（ａ）モ
ードで運転を継続したまま、ＳＴ１１でインターバルタ
イマーを作動させ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰
り返す。やがて、温度センサーＳ２の温度が７０℃以上
になるとＳＴ４に分岐し、内蔵している２４時間タイマ
ーにより昼夜判定を行なう。

【００４６】本実施例の場合には、使用端末２２で比較
的頻繁に湯水を使用する時間帯を昼と設定しているの
で、午前５時から午後１１時までを昼とし、午後１１時
から午前５時までを夜と規定している。また、電力料金
の安い時間帯を夜として取り込み、その価格の安い電力
で貯湯槽１３内の湯を総て高温の湯に沸き上げるように
工夫している。すなわち昼間は、夜間の価格の安い電力
で貯湯槽１３に沸き上げた湯を利用しているが、湯の使
用量が多く貯湯槽１３の湯が５０Ｌより少なくなった場
合には、昼間でも（ａ）モードでヒートポンプ給湯機を
運転して高温の湯を補充し、常に貯湯槽１３内の上部に
は貯湯温度７０℃に達した湯を５０〜１００Ｌ確保し、
湯切れを防止している。

【００４７】そして、夜間に価格の安い電力で貯湯槽１
３内の湯を沸き上げる場合にも、昼に切り換わる午前５
時に貯湯槽１３内の湯水が総て貯湯温度７０℃に沸き上
がるようにして、使用端末２２であまり使用しない時間
帯に高温の湯を貯湯し、貯湯槽１３の表面から放射する
無駄な放熱量を低減している。

【００４８】したがって、ＳＴ４で昼とチェックされた
場合には昼に分岐し、ヒートポンプ回路１の運転を停止
させ、ＳＴ１１でインターバルタイマーを作動させ、１
分間の間隔をおいてこの経路を繰り返すことになる。そ
して、貯湯槽１３の湯が使用端末２２で使用されると貯
湯温度７０℃に加熱された湯の量が少なくなり、給水管
２０から水道水が貯湯槽１３の底部から供給されるの
で、温度の低い湯面が上昇してきて温度センサーＳ２の
温度が７０℃より下がると、ＳＴ３でＮ方向に分岐す
る。しかしこの場合、ヒートポンプ回路１の運転は停止
しているので停止したまま、ＳＴ１１でインターバルタ
イマーを作動させ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰
り返す。

【００４９】さらに温度の低い湯面が上昇してきて温度
センサーＳ１の温度が７０℃より下がると、ＳＴ２でＮ
に分岐してヒートポンプ回路１を（ａ）モードで運転さ
せる。そして、温度センサーＳ１の温度が７０℃以上に
なり、さらに温度センサーＳ２の温度が７０℃以上にな
ると、昼夜判定で昼に分岐し、ヒートポンプ回路１の運
転を停止させる。昼の場合はこの経路を繰り返し、貯湯
槽１３内の上部に貯湯温度７０℃の湯を５０〜１００Ｌ
確保し、この湯を使用端末２２の給湯に使用している。
このように、貯湯温度７０℃の湯が５０Ｌより少なくな
ると、昼間でもヒートポンプ給湯機を運転して７０℃の
湯を補充し、常時１００Ｌの湯を確保しているので湯切
れを起こすことがない。

【００５０】貯湯槽１３内の上部に貯湯温度７０℃の湯
を５０〜１００Ｌ確保し、この湯を使用端末２２の給湯
に使用することは、夜の場合も同様である。しかし夜の
場合には、浴槽の給湯等のように大量の湯を使う場合に
備えて、価格の安い夜間電力を使用して貯湯槽１３内の
湯水を総て貯湯温度７０℃の湯に沸き上げている。その
際、早く沸き上げて貯湯すると貯湯槽１３の表面から放
射する無駄な放射熱として熱が逃げ、貯湯槽１３内の湯
温を下げることになるので、湯水の使用頻度が多くなる
昼に切り換わる午前５時に、沸き上げが完了するように
ヒートポンプ回路１の運転時刻を調整している。

【００５１】ＳＴ４で夜と判定されると夜に分岐し、Ｓ
Ｔ５で温度センサーＳ５の温度がチェックされる。温度
センサーＳ５の温度が７０℃以上ならば貯湯槽１３内の
湯は総べて貯湯温度に達していることになるので、Ｙに
分岐しヒートポンプ回路の運転を停止させる。既にヒー
トポンプ回路の運転が停止している場合はそのまま停止
を継続し、ＳＴ１１でインターバルタイマーを作動さ
せ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰り返す。

【００５２】ＳＴ５で温度センサーＳ５の温度が７０℃
に達しない場合にはＳＴ６に分岐し、今度は温度センサ
ーＳ５の温度が中間温度の４５℃に達しているかチェッ
クする。温度センサーＳ５の温度が４５℃に達していな
い場合にはＳＴ７に分岐し、温度センサーＳ３、Ｓ４の
温度を参考にして貯湯槽１３内の湯水を一旦中間温度の
４５℃に沸き上げ、その後総ての湯を貯湯温度に沸き上
げるまでにかかる沸上げ完了時間を計算し、午前５時ま
でに沸き上げるには何時にヒートポンプ回路１を運転さ
せれば良いか計算し、沸上げ開始時刻Ｔbaを算出する。

【００５３】そして、ＳＴ８で現在時刻Ｔcと沸上げ開
始時刻Ｔbaを比較し、現在時刻Ｔcが沸上げ開始時刻Ｔb
aの前ならばＮに分岐し、ヒートポンプ回路の運転を停
止させて、ＳＴ１１でインターバルタイマーを作動さ
せ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰り返す。やが
て、現在時刻Ｔcが沸上げ開始時刻Ｔbaに達すると、ヒ
ートポンプ回路１を（ｂ）モードで運転させ、ＳＴ１１
でインターバルタイマーを作動させ、１分間の間隔をお
いてこの経路を繰り返す。

【００５４】貯湯槽１３内の湯水の温度が上昇し、セン
サーＳ５の温度が４５℃に達するとＳＴ６の分岐はＳＴ
９に切り換わり、４５℃に達した貯湯槽１３内の湯水を
総て貯湯温度７０℃に沸き上げるまでにかかる沸上げ完
了時間を計算し、午前５時までに沸き上げるには何時に
ヒートポンプ回路１を運転させれば良いか計算し、沸上
げ開始時刻Ｔaを算出する。そして、ＳＴ１０で現在時
刻Ｔcと沸上げ開始時刻Ｔaを比較し、現在時刻Ｔcが沸
上げ開始時刻Ｔaの前ならばＮに分岐し、ヒートポンプ
回路の運転を停止して、ＳＴ１１でインターバルタイマ
ーを作動させ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰り返
す。

【００５５】しかし、４５℃以下の湯水を４５℃に沸か
して直ぐＳＴ９に分岐した場合は、既にＳＴ７で計算し
た沸上げ開始時刻Ｔbaのなかに（ｂ）モードで運転後、
直ちに（ａ）モードで運転を開始するように計算されて
いるので、現在時刻Ｔcは沸上げ開始時刻Ｔaと一致して
おり、ＳＴ１０でＹに分岐すると直ぐヒートポンプ回路
１の運転を（ａ）モードに切り換え、ＳＴ１１でインタ
ーバルタイマーを作動させ、１分間の間隔をおいてこの
経路を繰り返す。

【００５６】やがて、温度センサーＳ５の温度が７０℃
以上になるとＳＴ５でＹに分岐して、ヒートポンプ回路
の運転を停止させ、ＳＴ１１でインターバルタイマーを
作動させ、１分間の間隔をおいてこの経路を繰り返すこ
とになる。本実施例ではＳＴ１１のインターバルタイマ
ーの間隔を１分に設定したが、この間隔時間を短くする
と、より細かく貯湯槽１３内の湯水の温度管理をするこ
とができ、万が一の給湯時の湯切れを防止することがで
きるようになる。

【００５７】本実施例のヒートポンプ給湯機では湯水の
使用量が多く、夜間に貯湯した貯湯温度の湯水が５０Ｌ
より少なくなると、時間帯に関係なく貯湯槽１３の上部
に貯湯温度７０℃に沸き上げた湯を所定量として１００
Ｌ確保するようになっている。すなわち、大きな貯湯槽
１３の上部を部分的に使用して、１００Ｌの貯湯槽とし
て貯湯温度７０℃の湯を所定量として１００Ｌ常時確保
していることになる。

【００５８】なお、室外側熱交換器５に霜が付着した場
合には、本実施例では水熱交換器１５で水循環回路１２
の水を加熱して温度は下がっているが、まだ４０℃に近
い温度を有する冷媒凝縮器３を出た液状冷媒を、減圧装
置４を開放して減圧装置４で減圧することなく、そのま
ま霜の付着した室外側熱交換器５に供給することによ
り、室外側熱交換器５に付着した霜を除去している。な
お、除霜運転時には室外側熱交換器５を急速に温めて除
霜するので外気を送り込む送風機１１の運転は一時停止
することになる。

【００５９】また、減圧装置４を開放することにより圧
縮機２に戻る液状冷媒の量が増えることになり、圧縮機
２が液状冷媒を吸い込んで液圧縮により圧力が高くなり
過ぎ、圧縮機２自信を破損することがある。それを避け
るため内部の空間容量の大きいＳタンク７を設け、除霜
運転時に余る液冷媒をＳタンク７に貯留して、圧縮機２
には気体状の冷媒だけが流れるようにしている。

【００６０】最後に、他の実施例を説明するに当たり、
図１３（ａ）（ｂ）及び図１４（ａ）を用いて、温水の
沸き上げ、出湯、給水の関係を最初に説明する。図１３
（ａ）は全量沸き上げられた貯湯槽の状態、図１３
（ｂ）はお湯使用時の貯湯槽の状態、図１４（ａ）は再
度沸き上げられた貯湯槽の状態を示す。

【００６１】夜間に貯湯槽内は図１３（ａ）に示すよう
に全量沸き上げられ、その後、給湯管２1から出湯され
ると図１３（ｂ）に示すように給水管２0から水が給水
され、貯湯槽内の水２４は温水２３を押し上げる。この
状態の時、次の日の沸き上げ運転が開始されると、貯湯
槽内の水２４は循環ポンプ１４により供給管１６から吸
引され、水熱交換器1５を通り加熱され貯湯槽上部に移
動する。従って、次の日に沸き上がった状態は、図１４
（ａ）に示すように水熱交換器１５で新たに沸き上げら
れたお湯２５が湯水管１７を通して貯湯槽１３内の上部
に導かれる。これによって、沸き上げ前には貯湯槽上方
（図１３（ｂ））にあった温水２３が新たに沸き上げら
れたお湯２５により押し下げられて貯湯槽１３底部に移
動する。従って、毎日のお湯使用量がほぼ同じで且つ貯
湯槽１３の貯湯容量の全部を使用せず残湯が数日続く場
合には、貯湯槽１３下部の温水２３は長期間貯湯槽１３
内に滞留することになり、使用目的によっては衛生的な
問題が発生する虞がある。従って、この問題を解決する
ために、図１４（ａ）の状態に沸き上げた後、ヒートポ
ンプサイクルの運転は停止し、図１４（ｂ）に示すよう
に循環ポンプ1４のみを運転し温水２３を貯湯槽上部に
移動させる。この制御におけるフローチャートを図１５
に示す。図１３（ｂ）の状態から貯湯槽下方の水２４を
沸き上げる時、貯湯槽上方の温水２３の残湯量を記憶す
る（ＳＴ２１）。その後、沸き上げ運転を行ない、図１
４（ａ）の状態に沸き上げた時ヒートポンプサイクルの
運転は停止し（ＳＴ２２）、循環ポンプ1４のみを運転
して温水２３を供給管１６及び湯水管１７を通して図１
４（ｂ）に示すように貯湯槽１３上部に移動させる（Ｓ
Ｔ２３）。循環ポンプ1４のみを運転する時間の演算
は、上記記憶した残湯量をポンプ流量で除することによ
り演算される（ＳＴ２４）。演算された時間だけ循環ポ
ンプ1４のみを運転することにより（ＳＴ２５・２
６）、図１４（ａ）の貯湯槽下部にある温水２３は図１
４（ｂ）に示すように貯湯槽１３上部に移動される。従
って、温水２３は毎日の最初に出湯されるため、貯湯槽
内に滞留することはなく、衛生的な給湯が可能になる。

【００６２】なお、図１３（ｂ）の状態から貯湯槽１３
下方の水２４を沸き上げる場合、先に２段階沸き上げの
実施例を示したが、温水の一部を貯湯槽１３内に停滞す
ることなく、衛生的な給湯を可能にする上記制御は、給
水温度の水を１回で７０℃に沸き上げる１段階沸き上げ
の場合も同様の効果がある。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果が期待される。 １．沸き上げた湯を貯湯槽に供給する導入管と誘導管を
貯湯槽の上部壁面より貯湯槽内部に突出させたことによ
り、貯湯槽の上部に所定の湯量を常時貯湯することによ
り、昼間の湯切れを防止することができ、貯湯槽に流入
する温度の低い湯は貯湯槽の下側に、温度の高い湯は貯
湯槽の上部に誘導しているので、貯湯槽内の高温の湯と
低温の湯が混合することがなく、高温の湯を有効に活用
して常時高温の湯を給湯可能とすることができる。 ２．貯湯槽上部に確保している高温の湯が所定量より少
なくなった場合には、時間帯に関係なく沸上げ運転をお
こなって湯量を確保し、湯を使用する頻度の少ない夜間
に、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度に沸き上げてい
るので、湯切れのない、安価な夜間電力を利用した電気
料金が安価で経済的なヒートポンプ給湯機を提供するこ
とができる。 ３．そして、安価な夜間電力を利用して貯湯槽内全体の
湯を所定の貯湯温度に沸き上げる際にも、湯の使用量の
多くなる所定時刻（例えば朝）に沸き上げを完了させ、
使用量の少ない時間帯における貯湯槽表面からの無駄な
放熱を低減し、電力の使用料金を少なくしている。 ４．また、貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度へ沸き上
げる際に、その時点で貯湯槽内の湯温の低い部分が中間
温度に達していない場合には、一旦中間温度までに沸き
上げ、中間温度に達した後に貯湯槽内の全体の湯を所定
の貯湯温度に沸き上げることにより、沸き上げに使用す
る電力を少なくしている。 ５．貯湯槽下方の水を沸き上げる時、貯湯槽上方の温水
の残湯量を記憶し、沸き上げ終了後、循環ポンプのみを
運転し、沸き上げ終了までに新たに沸き上げられたお湯
によって貯湯槽上方から貯湯槽底部に押し下げられた上
記残湯量に相当する温水を貯湯槽上方に移動させること
により、温水は貯湯槽内に停滞することはなく、衛生的
な給湯が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヒートポンプ給湯機の一実施例におけ
る回路構成図。

【図２】本発明の一実施例におけるエントロピー圧力線
図。

【図３】２段沸上げ方式におけるエントロピー圧力線
図。

【図４】貯湯槽の一実施例の説明図。

【図５】導入管および誘導管の説明図。

【図６】導入管および誘導管の別な実施例の説明図。

【図７】導入管から高温の湯が流入する場合の説明図。

【図８】導入管から低温の湯が流入する場合の説明図。

【図９】図４の導入管構成を変えた実施例の説明図。

【図１０】貯湯槽内の温度分布図。

【図１１】沸上げ方式のフローチャート。

【図１２】季節による貯湯温度と給水温度の関係図。

【図１３】（ａ）全量沸き上げられた貯湯槽の状態、
（ｂ）出湯時の貯湯槽の状態を示す図。

【図１４】（ａ）再度沸き上げられた貯湯槽の状態、
（ｂ）沸き上げ終了後お湯を循環させた貯湯槽の状態を
示す図。

【図１５】お湯循環制御のフローチャート。

【符号の説明】

１…ヒートポンプ回路 ２…圧縮機 ３…冷媒凝縮器 ４…減圧装置 ５…室外側熱交換器 ６…液ガス熱交換器 ７…Ｓタンク ８…液用冷媒配管 ９…液用冷媒配管 １０…ガス用冷媒配
管 １１…送風機 １２…水循環回路 １３…貯湯槽 １４…循環ポンプ １５…水熱交換器 １６…供給管 １７…湯水管 １８…導入管 １９…誘導管 ２０…給水管 ２１…給湯管 ２２…使用端末 ２３…貯湯槽の温水 ２４…給水された新
鮮な水 ２５…新たに沸き上げられた新鮮なお湯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 幸夫 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 小澤 武夫 栃木県下都賀郡大平町大字富田709番地の ２ 株式会社日立栃木エレクトロニクス内 (72)発明者 高木 恒雄 広島県東広島市鏡山３丁目９番１号 中国 電力株式会社内 (72)発明者 磯兼 誠司 広島県東広島市鏡山３丁目９番１号 中国 電力株式会社内 (72)発明者 山本 保紀 広島県東広島市鏡山３丁目９番１号 中国 電力株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機、冷媒凝縮器、減圧装置、室外側
   熱交換器等を冷媒配管で接続して構成するヒートポンプ
   回路と、貯湯槽、前記冷媒凝縮器と熱交換する水熱交換
   器、前記貯湯槽内と前記冷媒凝縮器の水若しくは温水を
   循環させる循環ポンプ等を配管で接続して構成する水循
   環回路とを有するヒートポンプ式給湯機において、沸き
   上げた湯を上記貯湯槽内に導入する導入管と、この導入
   管の周囲に配されて導入管により流入する湯を誘導する
   誘導管とを貯湯槽内の上部壁面より突出させて設けると
   共に、前記導入管の先端部側面に湯を放出する放出口を
   設け、前記誘導管は導入管の径より大きい径で導入管の
   周囲に導入管と所定の空間を隔てて設け、前記導入管の
   先端部側面に湯を放出する放出口を設け、前記誘導管は
   導入管の径より大きい径で導入管の周囲に導入管と所定
   の空間を隔てて設け、この誘導管の上端部は開放されて
   いると共に貯湯槽上部内の壁面と所定の距離を有して離
   れており、誘導管の下端部は開放されていると共に導入
   管の下端部より所定の距離を有して突出していることを
   特徴とするヒートポンプ式給湯機。
2. 【請求項２】 湯を使用する頻度の多い時間帯では、貯
   湯槽内上部に貯湯した高温の湯量が所定の湯量より少な
   くなった場合に、随時沸上げ運転をおこなって高温の湯
   を補充し、貯湯槽内上部に所定の湯量を確保するととも
   に、湯を使用する頻度の少ない夜間に、貯湯槽内全体の
   湯を所定の貯湯温度に沸き上げることを特徴とする請求
   項１記載のヒートポンプ式給湯機。
3. 【請求項３】 貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度に沸
   き上げる際に、その時点で貯湯している湯の温度と湯の
   量から沸き上げにかかる時間を演算し、所定の時刻まで
   に沸き上げを完了させるための運転開始時刻を算出し、
   現在時刻がその運転開始時刻に達していなければ沸上げ
   運転を待機し、現在時刻がその運転開始時刻に達した
   後、沸上げ運転を開始して所定の時刻までに沸き上げを
   完了させるようにしたことを特徴とする請求項１または
   ２記載のヒートポンプ式給湯機。
4. 【請求項４】 貯湯槽内全体の湯を所定の貯湯温度へ沸
   き上げる際に、その時点で所定の貯湯温度の湯量と、所
   定の貯湯温度に達していない湯の温度と湯量を検出し、
   その湯の温度が所定の中間温度以下の場合には、中間温
   度以下の湯を中間温度まで沸き上げ、中間温度の湯が総
   て中間温度に達した後に、貯湯槽内全体の湯を所定の貯
   湯温度に沸き上げることを特徴とする請求項１または２
   記載のヒートポンプ式給湯機。
5. 【請求項５】 圧縮機、冷媒凝縮器、減圧装置、室外側
   熱交換器等を冷媒配管で接続して構成するヒートポンプ
   回路と、貯湯槽、前記冷媒凝縮器と熱交換する水熱交換
   器、前記貯湯槽内と前記冷媒凝縮器の水若しくは温水を
   循環させる循環ポンプ等を配管で接続して構成する水循
   環回路とを有するヒートポンプ式給湯機において、貯湯
   槽内の水を沸き上げた後、ヒートポンプサイクルの運転
   は停止し、循環ポンプのみを運転し貯湯槽内底部の温水
   を貯湯槽上部に移動させることを特徴とするヒートポン
   プ式給湯機。